{"id":34526,"date":"2022-09-01T04:19:41","date_gmt":"2022-09-01T09:19:41","guid":{"rendered":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/proxima-generacion-gfp-dinamico-a-nanoescala\/"},"modified":"2022-09-01T04:19:41","modified_gmt":"2022-09-01T09:19:41","slug":"proxima-generacion-gfp-dinamico-a-nanoescala","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/proxima-generacion-gfp-dinamico-a-nanoescala\/","title":{"rendered":"Pr\u00f3xima generaci\u00f3n: GFP din\u00e1mico a nanoescala"},"content":{"rendered":"

Fibras de queratina visualizadas usando rsEGFP. Barra de escala, 10 micr\u00f3metros. Grotjohann et al., eLife<\/em>El dispositivo: <\/strong>ajustando unos pocos residuos de prote\u00ednas, los investigadores del Instituto Max Planck de Qu\u00edmica Biof\u00edsica en Alemania han creado un nuevo tipo de prote\u00edna GFP mejorada (EGFP) que permite una resoluci\u00f3n extremadamente alta de estructuras din\u00e1micas en c\u00e9lulas vivas sin da\u00f1ar los niveles de potencia del l\u00e1ser.<\/p>\n

La nueva sonda fluorescente, rsEGFP2, se basa en una versi\u00f3n anterior de EGFP capaz de cambiar reversiblemente entre los estados fluorescente y oscuro, rsEGFP. Los investigadores, dirigidos por los autores principales Stefan Hell y Stefan Jakobs de Max Planck, mutaron solo unos pocos amino\u00e1cidos para producir un EGFP que cambia m\u00e1s r\u00e1pidamente que las iteraciones anteriores. En un estudio publicado el pasado diciembre en eLife<\/em>, <\/em> demostraron que el nuevo fluor\u00f3foro tambi\u00e9n dura m\u00e1s, resistiendo la \u00abfotofatiga\u00bb; que desgasta las prote\u00ednas fluorescentes y las deja atrapadas en un estado despu\u00e9s de demasiadas rondas de…<\/p>\n

Las im\u00e1genes din\u00e1micas de c\u00e9lulas vivas son extremadamente importantes para comprender sus procesos, explic\u00f3 Joerg Bewersdorf, biof\u00edsico de la Universidad de Yale que no particip\u00f3 en la investigaci\u00f3n. Pero muchas estructuras peque\u00f1as, como los org\u00e1nulos, son muy dif\u00edciles de resolver usando microscop\u00eda est\u00e1ndar porque son significativamente m\u00e1s peque\u00f1as que la longitud de onda de la luz visible, lo que hace imposible enfocar una imagen usando t\u00e9cnicas est\u00e1ndar. Una estrategia para aumentar el poder de resoluci\u00f3n de un microscopio, desarrollada por Hell, se llama agotamiento de emisi\u00f3n estimulada (STED).  En STED, un l\u00e1ser excita las sondas fluorescentes mientras que un l\u00e1ser diferente, enfocado en un anillo alrededor de la primera, apaga las otras sondas, lo que resulta en la fluorescencia de solo unos pocos fluor\u00f3foros alrededor del \u00e1rea de inter\u00e9s, trayendo esa parte de la imagen a foco.<\/p>\n

Pero STED requiere l\u00e1seres extremadamente brillantes para funcionar, lo que puede ser muy da\u00f1ino para las c\u00e9lulas vivas. Cambiar a fluor\u00f3foros reversibles que pueden cambiar lentamente entre estados permite usar l\u00e1seres m\u00e1s tenues, una t\u00e9cnica conocida como RESOLFT (transiciones de fluorescencia \u00f3ptica saturable reversible). Mediante el uso de fluor\u00f3foros reversibles de larga duraci\u00f3n, no tenemos que apresurarnos a colocar fotones, explic\u00f3 Hell, por lo que la t\u00e9cnica necesita menos luz.<\/p>\n

Novedades: <\/strong>la tecnolog\u00eda RESOLFT form\u00f3 el base del rsEGFP original, pero la prote\u00edna cambia entre estados de encendido y apagado muy lentamente, anot\u00f3 Bewersdorf. Tomando alrededor de una hora para tomar una imagen, fue tan lento que no hab\u00eda forma de usarlo realmente en una configuraci\u00f3n general de celda viva donde las cosas se mueven, dijo.<\/p>\n

En el desarrollo de rsEFGP2, Hell y su sus colegas optimizaron la estrategia RESOLFT para permitir a los investigadores tomar im\u00e1genes hasta 260 veces m\u00e1s r\u00e1pido, capturando la naturaleza din\u00e1mica de una c\u00e9lula viva y haciendo que la noci\u00f3n de usar RESOLFT para crear videos sea una posibilidad futura, dijo Bewersdorf.<\/p>\n

La importancia: <\/strong>La capacidad de excitar fluor\u00f3foros a niveles de energ\u00eda m\u00e1s bajos y cambiar r\u00e1pidamente entre estados de encendido\/apagado deber\u00eda permitir obtener im\u00e1genes de resoluci\u00f3n extremadamente alta de procesos din\u00e1micos en c\u00e9lulas vivas sin preocuparse por da\u00f1os.<\/p>\n

La nueva GFP es una gran ventaja, explic\u00f3 Dominique Bourgeois, bi\u00f3logo estructural del Centro Nacional de Investigaci\u00f3n Cient\u00edfica Frances que no particip\u00f3 en el desarrollo de prote\u00ednas. Permite que la microscop\u00eda vaya m\u00e1s r\u00e1pido y obtenga im\u00e1genes m\u00e1s din\u00e1micas de lo que sucede en las c\u00e9lulas vivas, al tiempo que reduce la cantidad de luz fotot\u00f3xica a la que est\u00e1n expuestas, agreg\u00f3 Bourgeois.<\/p>\n

La nueva tecnolog\u00eda posiblemente podr\u00eda usarse en una amplia variedad de aplicaciones, dijo Bewersdorf. Los org\u00e1nulos subcelulares como las mitocondrias, que son dif\u00edciles de capturar por microscop\u00eda porque, a 250 nan\u00f3metros, son m\u00e1s peque\u00f1os que la longitud de onda de la luz, ahora se pueden visualizar en c\u00e9lulas vivas, en lugar de las c\u00e9lulas fijas necesarias para la microscop\u00eda electr\u00f3nica, predijo. Adem\u00e1s, la velocidad de generaci\u00f3n de im\u00e1genes m\u00e1s r\u00e1pida podr\u00eda hacer que los videos de s\u00faper alta resoluci\u00f3n sean una posibilidad.<\/p>\n

Bourgeois prev\u00e9 que la nueva tecnolog\u00eda se aplique para generar im\u00e1genes de interacciones din\u00e1micas min\u00fasculas, como virus que ingresan a las c\u00e9lulas hu\u00e9sped. Jakobs y Hell dicen que los l\u00e1seres tenues de RESOLFT tambi\u00e9n les permitir\u00e1n visualizar interacciones cambiantes in vivo, como la din\u00e1mica de las neuronas en desarrollo.<\/p>\n

Necesita mejorar: <\/strong>Actualmente, la informaci\u00f3n obtenida de RESOLFT solo asciende a un solo p\u00edxel. Jakobs y Hell tienen planes para crear matrices de l\u00e1ser que permitan obtener im\u00e1genes de \u00e1reas m\u00e1s grandes a la vez, sin embargo, regiones de hasta 100 micras cuadradas.<\/p>\n

T. Grotjohann et al., rsEGFP2 permite una nanoscop\u00eda RESOLFT r\u00e1pida de c\u00e9lulas vivas, eLife<\/em><\/strong>, doi:10.7554\/eLife.00248, 2012. <\/strong><\/p>\n

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